方钻杆、钻杆、钻铤及其他井下工具组合的管串称为钻柱。在钻井过程中，钻柱是联通地面与地下的枢纽，转盘钻井时是靠它来传递破碎岩石所需的能量，给井底施加钻压，以及向井内输送钻井液等。钻柱通常在十分复杂的工况下工作，它往往是钻井设备中最薄弱的环节，随着近代钻井深度的不断增加，钻井工艺的不断发展，对钻柱性能的要求也越来越高，钻井实践证明钻柱的疲劳失效大多是钻柱的振动引起的，钻柱的共振甚至可能造成严重的钻井事故。　　 论文针对旋转钻井中的钻柱振动问题展开研究，结合钻井实际中钻柱的工况，采用一些假设条件，利用有限元分析软件ANSYS建立了钻柱的有限元仿真模型，对钻柱进行了静力学分析；建立起钻柱的动力学模型，完成了三种振动形式(纵向振动、横向振动和扭转振动)的动力学模态分析；并对钻柱寿命影响最大的纵向振动进行了深入探讨。　　 论文的主要工作体现如下：　　 1.钻柱静力学分析。建立钻柱的有限元仿真模型，基于有限元仿真模型对钻柱进行了静力学学分析及屈曲模态分析，获得了沿钻柱高度方向的应力分布、变形位移分布、扭转角度分布及弯曲变形。钻柱静力学分析是在忽略钻柱动载荷和运动状态前提下进行的，是对钻柱工作状态的一种粗略近似分析。　　 2.钻柱动力学分析。钻柱的实际工作状态是一个动态过程，常常会出现断裂、偏磨、跳钻等现象，因此需要进行钻柱动力学研究。论文对旋转钻井中钻柱的三种振动形式即纵向振动、横向振动及扭转振动分别进行动力学模态分析，求解其固有频率及振型，并给出了横向共振时临界转速的计算公式及扭转共振时临界转速与扭转剪切应力的计算公式，为优化钻具结构及避免钻柱共振提供了理论参考。　　 3.钻柱纵向振动分析。对钻柱寿命影响最大的是纵向振动，它是在钻井过程中由于钻头与岩石相互作用和钻柱弹性变形而产生的。利用弹性杆理论和单元法，建立了钻柱的动力学模型。在给定的初始条件和边界条件下，利用有限差分算法求解钻柱纵向振动模型，并编制相应的MATLAB程序计算出钻柱纵向振动位移、速度及加速度结果，为进一步分析研究钻柱的振动规律和动力学性能奠定了一定的理论基础。